JP2020079883A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙自体が臭気の原因となっていることまでを検出可能にする【解決手段】給紙カセット１４の上方には、用紙Ｐの臭気レベルを検出する臭気センサー２０１が設置されている。臭気センサー２０１は、用紙Ｐの臭いの強さを電気信号に変換し、臭気レベルとして出力する。給紙カセット１４の下方には、用紙Ｐの除湿用としてカセットヒーター４１２が設置されている。臭気センサー２０１はカセットヒーター４１２に加熱された用紙の臭気レベルを検出する。検出された臭気レベルが予め定められたレベル以上になった場合、表示部１９にメッセージが表示される。これにより、ユーザーは臭いの元が用紙にあることを知ることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置に関する。

プリンター等の画像形成装置から発生する臭気が異臭として問題になる場合がある。プリンターから発生する臭気は、用紙が加熱されることで、用紙の組織に内包された化学成分が蒸発、気化することが原因と考えられている。プリンターにおいて用紙が加熱される工程は、給紙カセットに配置された除湿の為のカセットヒーター、定着装置の加熱ローラー等がある。そして、特許文献１〜３には、臭気レベルを検出する手段について記載されている。

特開２０１７−２１１５７７号公報 特開平６−３３１５８６号公報 特開平９−１２８５８４号公報

小規模オフィスの場合、ユーザーのすぐ近くにプリンターが配置されることがあり、プリンターから発生する臭気が問題になる場合があった。しかしながら、上記特許文献１〜３には、用紙自体が臭気の原因となっていることまでを検出することはできない。

本発明は、用紙自体が臭気の原因となっていることまでを検出可能にすることを目的とする。

本発明における画像形成装置は、用紙を収納する給紙カセットと、前記給紙カセット内に配置され、前記用紙を加熱するヒーター部と、トナー像を形成し、前記用紙に当該トナー像を転写する画像形成部と、前記トナー像を担持した用紙を加熱及び加圧して当該用紙にトナー像を定着させる定着部と、前記給紙カセットに収納された用紙の上方であって、前記画像形成部及び前記定着部よりも下方となる位置に配置され、当該用紙の臭気レベルを検出する臭気レベル検出部と、を備えたものである。

本発明によれば、給紙カセットの上方であって、画像形成部及び定着部よりも下方となる位置に配置された臭気レベル検出部がヒーター部によって加熱された用紙の臭気レベルを検出するため、用紙自体が臭気の原因となっていることまでを検出することができる。

画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 画像形成装置の内部構成を示す機能ブロック図である。 表示部に表示されるメッセージの一例を示した図である。 表示部に表示されるメッセージの一例を示した図である。 カセットヒーターの設定温度と臭気レベルの関係を用紙別に示したグラフの一例である。 表示部に表示されるメッセージの一例を示した図である。 用紙枚数と臭気レベルの関係を用紙別に示したグラフの一例である。 表示部に表示されるメッセージの一例を示した図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施の形態では、本発明における画像形成装置としてプリンターを例に説明するが、本発明に係る画像形成装置は、この他にコピー機、ファクシミリ機、これら複数の機能を備えた複合機等、電子写真方式を採用した画像形成装置であればよい。

図１は、本実施の形態における画像形成装置１の構造を示す正面断面図である。画像形成装置１は、例えば、コピー機、プリンター及びファクシミリ等であってもよいし、これらの機能を備えた複合機であってもよい。また、画像形成装置１はカラーで印刷可能な装置として説明するが、モノクロ印刷のみ可能な装置であってもよい。

画像形成装置１は、装置本体１１に、画像形成部１２、定着部１３、給紙カセット１４、排出トレイ１５１、入力受付部１８、表示部１９等を備えて構成されている。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、画像データに基づいて、画像形成部１２が、給紙カセット１４から給紙される用紙にトナー像を形成する。カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、そのトナー像を一次転写ローラー１２６により中間転写ベルト１２５上に転写させる。

中間転写ベルト１２５上に転写される上記各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙カセット１４から搬送路１８０を搬送されてきた用紙に転写される。

定着部１３は、加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２を有する。トナー像を担持した用紙がこの２つのローラーのニップ部を通過するとき、加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２の熱圧着によりトナー像が用紙に定着する。定着処理された画像形成済みの用紙は、排出トレイ１５１に排出される。

給紙カセット１４は、用紙Ｐを収納し、ピックアップローラー１４５を回転駆動させることにより、用紙Ｐは搬送路１８０を経由してニップ部Ｎに向けて搬送される。

また、給紙カセット１４の上方であって、画像形成部１２及び定着部１３よりも下方となる位置、すなわち、給紙カセット１４の上方であって給紙カセット１４の近傍となる位置には、用紙Ｐの臭気レベルを検出する臭気センサー２０１（臭気レベル検出部）が設置されている。臭気センサー２０１は、用紙Ｐの臭いの強さを電気信号に変換し、臭気レベルとして出力する。この臭気センサー２０１は、水晶振動子を用いた脂質膜式センサー、金属酸化物半導体を用いた半導体センサー等を用いることができる。

更に、給紙カセット１４の下方には、用紙Ｐの全域を覆うようにカセットヒーター４１２（ヒーター部）が設置されている。カセットヒーター４１２は、給紙カセット１４内の用紙Ｐを加熱する。そして、カセットヒーター４１２は、当該加熱により、用紙Ｐが含む水分を除去する。カセットヒーター４１２の温度は、後述するヒーター制御部３１３が制御することでコントロールされる。

入力受付部１８は、画像形成装置１の本体に設けられた操作ボタン等からなり、ユーザーから印刷の機能選択や、各種設定の入力、処理の実行開始等を受け付ける。表示部１９（報知部）は、ユーザーへの操作案内やエラーメッセージ等を表示する。

図２は、画像形成装置１の内部構成を示す機能ブロック図である。画像形成装置１は、制御ユニット３１、入力受付部１８、表示部１９、臭気センサー２０１、ヒーター部４１、画像形成部１２、定着部１３及びデータベース４２を備えて構成される。図１と同じ構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。

ヒーター部４１は、電力制御部４１１とカセットヒーター４１２を有する。電力制御部４１１は、カセットヒーター４１２に供給する電力を調整することでカセットヒーター４１２のオンオフや温度をコントロールする。

データベース４２は、例えばＨＤＤ等の記憶装置であり、用紙の温度別の臭気レベルを当該用紙の種類ごと（例えばメーカー別、製品番号別等）に格納する。データベース４２が格納する内容は、画像形成装置１の工場出荷前に予め測定された、用紙の温度別の臭気レベルを示すデータであってもよいし、画像形成装置１の設置後に臭気センサー２０１が検出して取得した、用紙の温度別の臭気レベルを示すデータであってもよい。

制御ユニット３１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成される。制御ユニット３１は、プロセッサー、ＲＡＭ(Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成される。プロセッサーは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ、又はＡＳＩＣ等である。この制御ユニット３１は、プロセッサーがＲＯＭ等に記憶された制御プログラムを実行することにより、制御部３１０，報知制御部３１１、臭気低減モード制御部３１２、ヒーター制御部３１３、用紙種類判別部３１４及び用紙枚数判断部３１５として機能する。なお、制御ユニット３１による上記制御プログラムの実行によらず、ＨＤＤ回路により、制御部３１０、報知制御部３１１、臭気低減モード制御部３１２、ヒーター制御部３１３、用紙種類判別部３１４及び用紙枚数判断部３１５が制御ユニット３１に備えられてもよい。

制御部３１０は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。

報知制御部３１１は、臭気センサー２０１が出力した臭気レベルが予め定められた設定レベル以上になったとき、用紙の臭気レベルが高いことを知らせるメッセージを表示部１９に表示させる。設定レベルは、工場出荷時に予め定められた臭気レベルであってもよいし、画像形成装置１の管理者等が入力受付部１８に指示を入力することにより、任意の設定レベルに変更することも可能である。

図３は、表示部１９に表示されるメッセージの一例を示した図である。報知制御部３１１は、表示部１９に「トレイ二 アル ヨウシ ノ シュウキレベル ガ セッテイチ ヲ コエマシタ」と表示させる。このように、給紙カセット１４の上方に設置された臭気センサー２０１の臭気レベルが設定レベル以上になったとき、報知制御部３１１が表示部１９にメッセージを表示させることで、ユーザーは臭気の原因が用紙にあることを知ることができる。

報知制御部３１１は、表示部１９にメッセージを表示させる他に、音（ブザー）や光（ＬＥＤ等）を使って、臭気レベルが設定レベル以上になったことを報知してもよい。この場合、ＬＥＤ等の発光素子や音を出力するスピーカー等が本発明における報知部に相当する。

臭気低減モード制御部３１２は、臭気センサー２０１が検出した臭気レベルが設定レベル以上になったとき、通常動作から臭気低減モードに切り替える。臭気低減モードとは、用紙から発生する臭気を抑えるモードである。定着部１３は加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２を有し、用紙が２つのローラーに挟持搬送されることで用紙にトナー像が熱定着される。この際に用紙の温度が上がって臭気が発生する場合があり、周囲を不快にさせていた。

そこで、臭気低減モードにおいて、定着部１３の定着温度及び定着線速度を通常時より下げることで、用紙に加えられる熱を下げることができる。その結果、定着処理時に発生する臭気を抑えることができる。

臭気低減モード制御部３１２が通常動作から臭気低減モードに切り替えると、加熱ローラー１３２の電力制御部（不図示）は加熱ローラー１３２への供給電力を通常時より下げる。これにより、加熱ローラー１３２の温度が下がる。そして、臭気センサー２０１が検出した臭気レベルが設定レベルより小さくなったとき、臭気低減モード制御部３１２は臭気低減モードから通常動作に切り替える。

臭気低減モード制御部３１２は、臭気センサー２０１が、画像形成部１２が用紙に印刷をしていない時（例えば、電源投入直後、印刷前または直後、スリープ動作中等）に検出した臭気レベルを取得して、当該臭気レベルに基づいて、上述した臭気センサー２０１が検出した臭気レベルが設定レベル以上か否かを判断することが望ましい。印刷をしていない時に臭気センサー２０１が臭気レベルを検出し、その臭気レベルが設定レベル以上であった場合、その臭気は定着処理によって発生したものではないことが分かる。つまり、ユーザーに臭気の原因が用紙そのものにあることを認識させることができる。本実施形態では、臭気低減モード制御部３１２は、臭気センサー２０１が、画像形成部１２が用紙に印刷をしていない時に検出した臭気レベルに基づいて、臭気レベルが設定レベル以上か否かを判断するものとして説明する。

また、ユーザーが入力操作部２を操作してモード切替を行ってもよい。例えば、臭気センサー２０１が検出した臭気レベルが設定レベル以上になったとき、報知制御部３１１は表示部１９に図４に示すような「シュウキテイゲンモード ニ ヘンコウ シマスカ？」というメッセージを表示し、ユーザーからの指示入力に応じて、臭気低減モードに切り替える。

入力受付部１８がユーザーから臭気低減モードへの切り替え指示を受け付けると、臭気低減モード制御部３１２は通常動作から臭気低減モードへ切り替える。あるいは、検出された臭気レベルとは関係なく、ユーザーが入力受付部１８へ所定の入力操作を行うと、臭気低減モード制御部３１２が通常動作と臭気低減モードの切り替えを行うこととしてもよい。

ヒーター制御部３１３は、ヒーター部４１の制御を行う。具体的には、カセットヒーター４１２が目的の温度となるよう電力制御部４１１に対する制御を行う。

用紙種類判別部３１４は、臭気センサー２０１の検出結果に基づいて、給紙カセット１４内に収納された用紙の種類を判別する。具体的には、ヒーター制御部３１３がカセットヒーター４１２の温度を変化させた際、臭気センサー２０１は複数の異なるヒーター温度時の臭気レベルを検出し、用紙種類判別部３１４が、臭気センサー２０１の検出結果をデータベース４２と照合して用紙の種類を判別する。

図５を用いて詳しく説明する。図５は、カセットヒーター４１２の設定温度と臭気レベルの関係を５種類の用紙別（用紙Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥ）に示したグラフの一例である。データベース４２は、このグラフが数値データを格納する。

例えば、カセットヒーター４１２の設定温度がＴ１のとき、用紙Ａの臭気レベルはＬ１、用紙Ｂの臭気レベルはＬ２であり、設定温度がＴ２のとき、用紙Ａの臭気レベルはＬ３、用紙Ｂの臭気レベルはＬ４であることを図５のグラフが示している。

例えば、画像形成装置１の設置環境の湿度上昇に応じて、ヒーター制御部３１３がカセットヒーター４１２の設定温度をＴ１からＴ２に上げた場合、用紙種類判別部３１４は、カセットヒーター４１２の設定温度がＴ１の時の臭気センサー２０１の検出結果と、設定温度がＴ２の時の臭気センサー２０１の検出結果を取り込む。

そして、用紙種類判別部３１４は、カセットヒーター４１２の設定温度がＴ１、Ｔ２の時の臭気センサー２０１の検出結果とデータベース４２を比較して、用紙の種類を判別する。そして、報知制御部３１１は、判別結果を表示部１９に表示させる。図６は、表示部１９に表示されるメッセージの一例を示した図である。報知制御部３１１は、表示部１９に「トレイニ アル ヨウシ ノ シュルイハ Ａ デス」と表示させる。ユーザーはこの表示を見て、臭気の原因が用紙Ａにあることを知ることができ、臭気の発生しにくい他の用紙に変更することで、臭気を抑えることができる。

なお、上記では画像形成装置１の設置環境の湿度上昇に応じてヒーター制御部３１３がカセットヒーター４１２の設定温度を上昇させた際に用紙種類判別部３１４が臭気センサー２０１の検出結果を取り込んで用紙の種類判別を行うこととしたが、湿度変化に関係なく用紙種類の判別を行うために、ヒーター制御部３１３がカセットヒーター４１２の設定温度を変化させることとしてもよい。

また、用紙の種類判別の正確性を上げるために、用紙種類判別部３１４は、２つ以上の設定温度時の臭気レベルに基づいて種類判別を行うことが望ましい。

用紙枚数判断部３１５は、臭気センサー２０１が検出した臭気レベルに応じて給紙カセット１４に収納されている用紙の枚数を判断する。給紙カセット１４に格納されている用紙の枚数が多いほど、臭気レベルは高くなる。図７は、用紙枚数と臭気レベルの関係を用紙別に示したグラフの一例である。データベース４２は、図７に示すグラフの数値データを予め格納している。

用紙枚数判断部３１５は、臭気レベルをデータベース４２と照合して用紙枚数を判断する。そして、報知制御部３１１は、判断結果を表示部１９に表示させる。図８は、表示部１９に表示されるメッセージの一例を示した図である。報知制御部３１１は、表示部１９に「トレイニ アル ヨウシ ハ ヤク５０マイ デス」と表示させる。ユーザーはこの表示を見て、給紙カセット１４が収納する用紙の枚数を簡単に知ることができる。

以上、説明したように、上記実施形態によれば、給紙カセット１４の上方であって、画像形成部１２及び定着部１３よりも下方となる位置に配置された臭気センサー２０１がヒーター部４１によって加熱された用紙Ｐの臭気レベルを検出するため、用紙Ｐ自体が臭気の原因となっていることまでを検出することができる。更に、臭気低減モード制御部３１２は、臭気センサー２０１が、画像形成部１２が用紙に印刷をしていない時に検出した臭気レベルに基づいて、臭気レベルが設定レベル以上か否かを判断し、報知制御部３１１は、臭気レベルが設定レベル以上であった場合に、用紙の臭気レベルが高いことを知らせるメッセージを表示部１９に表示させるため、この点からも、ユーザーに対してその臭気は定着部１３での定着処理によるものではなく、用紙そのものの臭いが原因であることを認識させることができる。

また、臭気センサー２０１が検出した臭気レベルが設定レベル以上になったとき、臭気低減モード制御部３１２が通常動作から臭気低減モードに切り替えることで、定着部１３の定着温度及び定着線速度が通常時より下がるため、用紙に加えられる熱を下げることができる。従って、定着処理時に用紙から発生する臭気を抑えることができる。

用紙種類判別部３１４が、臭気センサー２０１の検出結果に応じて用紙の種類を判別することで、ユーザーは臭気の発生しにくい用紙に変更する等の対策をすることができる。

更に、用紙枚数判断部３１５が、臭気レベルに応じて用紙枚数を判断することで、給紙カセット１４の用紙枚数を簡単に知ることができる。

また、図１乃至図８を用いて説明した構成及び処理は、本発明の一実施形態及び変形例に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１２ 画像形成部
１３ 定着部
１３１ 加圧ローラー
１３２ 加熱ローラー
１４ 給紙カセット
１８ 入力受付部
１９ 表示部
２０１ 臭気センサー
３１ 制御ユニット
３１０ 制御部
３１１ 報知制御部
３１２ 臭気低減モード制御部
３１３ ヒーター制御部
３１４ 用紙種類判別部
３１５ 用紙枚数判断部
４１ ヒーター部
４１１ 電力制御部
４１２ カセットヒーター
４２ データベース

Claims (8)

1. 用紙を収納する給紙カセットと、
   前記給紙カセット内に配置され、前記用紙を加熱するヒーター部と、
   トナー像を形成し、前記用紙に当該トナー像を転写する画像形成部と、
   前記トナー像を担持した用紙を加熱及び加圧して当該用紙にトナー像を定着させる定着部と、
   前記給紙カセットに収納された用紙の上方であって、前記画像形成部及び前記定着部よりも下方となる位置に配置され、当該用紙の臭気レベルを検出する臭気レベル検出部と、を備えた画像形成装置。
2. 前記定着部の定着温度又は定着線速度を通常動作時より下げて臭気低減モードに切り替える臭気低減モード制御部を更に備え、
   前記臭気レベル検出部が検出した臭気レベルが予め定められたレベルになったとき、前記臭気低減モード制御部は、前記定着部を通常動作から前記臭気低減モードに切り替える請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記臭気レベル検出部が検出した臭気レベルが予め定められた設定レベル以上になったか否かを判断する臭気低減モード制御部を更に備え、
   前記臭気低減モード制御部は、前記臭気レベル検出部によって、前記画像形成部が用紙に印刷をしていない時に検出した臭気レベルを取得して、当該臭気レベルに基づいて、前記臭気レベルが設定レベル以上か否かを判断する請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記臭気低減モード制御部は、前記臭気レベル検出部が検出した臭気レベルが予め定められたレベルになったとき、前記定着部を通常動作から前記臭気低減モードに切り替える請求項３に記載の画像形成装置。
5. 報知部と、
   前記報知部を制御する報知制御部と、を更に備え、
   前記臭気レベルが予め定められたレベル以上になったとき、前記報知制御部は前記用紙の臭気レベルが高いことを前記報知部に報知させる請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. ユーザーから前記臭気低減モードに切り替える指示入力を受け付ける入力受付部を更に備え、
   前記入力受付部が前記指示入力を受け付けたとき、前記臭気低減モード制御部は、前記定着部に対して前記臭気低減モードに切り替える制御を行う請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記ヒーター部の温度を制御するヒーター制御部と、
   用紙の温度別の臭気レベルが用紙の種類別に格納されたデータベースと、
   前記臭気レベル検出部の検出結果と前記データベースの内容を比較して前記給紙カセット内に収納された用紙の種類を判別する用紙種類判別部と、を更に備え、
   前記ヒーター制御部が前記ヒーターの温度を変化させた際、前記用紙種類判別部は、前記臭気レベル検出部によって検出された複数の異なるヒーター温度時の臭気レベルに基づいて、前記臭気レベル検出部の検出結果と前記データベースの内容を比較して前記用紙の種類を判別する請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記臭気レベル検出部が検出した臭気レベルに応じて前記給紙カセットに収納されている用紙の枚数を判断する用紙枚数判断部を更に備えた請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の画像形成装置。